2. Искусственное освещение
2.1.Общие сведения
Условия искусственного освещения на промышленных предприятиях оказывают большое влияние на зрительную работу, физическое и моральное состояние людей, а следовательно, на производительность труда, качество продукции и производственный травматизм. Чем точнее и напряженнее выполняемая зрительная работа, тем сильнее это влияние. Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы – газоразрядные лампы и лампы накаливания. Для общего освещения, как правило, применяются газоразрядные лампы как энергетически более экономичные и обладающие большим сроком службы. Наиболее распространёнными являются люминесцентные лампы. По спектральному составу видимого света различают лампы дневной (ЛД), холодно-белой (ЛХБ), тёпло-белой (ЛТБ) и белой цветности (ЛБ). Наиболее широко применяются лампы типа ЛБ. При повышенных требованиях к передаче цветов освещением применяются лампы типа ЛХБ, ЛД. Лампа типа ЛТБ применяется для правильной цветопередачи человеческого лица. Характеристики люминесцентных ламп приведены в табл.1
Таблица 1
Кроме люминесцентных газоразрядных ламп (низкого давления) для производственного освещения применяют газоразрядные лампы высокого давления, например, лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) и др., которые рекомендуется использовать для освещения более высоких помещений (6–10 м). Основные характеристики ламп ДРЛ приведены в табл. 2
Использование ламп накаливания допускается при производстве грубых работ или осуществлении общего надзора за эксплуатацией оборудования, особенно если эти помещения не предназначены для пребывания людей, а также в случае невозможности или техникоэкономической нецелесообразности применения газоразрядных ламп. Во взрывоопасных и пожароопасных помещениях, сырых, пыльных, с химически активной средой, там, где температура воздуха может быть менее +10 ºС и напряжение в сети падает ниже 90 % от номинального, следует отдавать предпочтение лампам накаливания. Характеристики ламп накаливания при- ведены в табл. 3.
Отношение светового потока, падающего на горизонтальную поверхность, к суммарному потоку всех ламп, размещенных в данном освещаемом помещении, называют коэффициентом использования светового потока осветительной установки:
световой поток, падающий от светильников непосредственно на освещаемую поверхность, Лм;
(1)
где Ен — нормированная минимальная освещенность, лк;
S— площадь освещаемого помещения, м2;
z — коэффициент минимальной освещенности, равный отношению Еср/Еmin ,
значения которого обычно находятся в пределах 1,1—1,5 (в среднем 1,2);
к — коэффициент запаса, (Учитывая, что световой поток, падающий на освещаемую поверхность, распределяется неравномерно, в формулу вводят поправочный коэффициент:)
N — число светильников в помещении;
η — коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от к. п. д. и кривой распределения силы света светильника, коэффициента отражения потолка (рп) и стен (рс), высоты подвеса светильников и размеров помещения
Значение коэффициента использования всегда меньше единицы, так как часть светового потока поглощается потолком, полом, стенами, самим светильником.
На коэффициент использования влияют следующие факторы:
1. Тип и КПД светильника. Чем больше выбранный светильник направляет световой поток непосредственно на освещаемую поверхность, тем больше коэффициент использования. Чем выше КПД светильника, тем меньше потери в нем, следовательно, больше коэффициент использования.
2. Геометрические размеры помещения. Чем больше освещаемая поверхность по сравнению с отражающими, тем выше коэффициент использования.
3. Высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью. Чем выше подвешены светильники над освещаемой поверхностью, тем больше светового потока поглощается стенами и потолком, следовательно, коэффициент использования уменьшается.
4. Окраска стен и потолка. Чем светлее окраска стен и потолка, тем выше коэффициент отражения и Фотр возрастает, а следовательно, возрастает и коэффициент использования.
Значения коэффициентов использования светового потока определяют по таблицам, приведенных в справочниках для отдельных типов светильников.
Влияние геометрических размеров помещения на величину коэффициента использования характеризуется показателем (индексом) помещения i, определяемым для прямоугольных помещений по формуле:
(2)
a и b - длина и ширина помещения, м2;
S - площадь помещения, м2;
h - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью (высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна), м.
(3)
где H - геометрическая высота помещения; hсв - свес светильника.
Обычно hсв = 0,2 ...0,8 м; hp - высота рабочей поверхности. hp = 0,8 ...1,0 м.
2.2. Расчет освещения административного здания по методу коэффициента использования светового потока.
Рассчитаем мощность и количество люминесцентных ламп для освещения административного здания:
1)Нормированная освещенность администраивных помещений Енорм=300 лк по табл.1 Нормы освещённости и освещения по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03
2)Индекс помещения
Комната №1
i=ab/h(a+b)= 5,4х5,9/1,4(5,4+5,9)=31,86/27,12=1,17
Комната №2
i=ab/h(a+b)= 6х4,7/2,4(6+4,7)=28,2/25,68=1,1
Кабинет №1
i=ab/h(a+b)= 2,6х5,4/2,4(2,6+5,4)=14,04/19,2=0,73
Кабинет №2
i=ab/h(a+b)= 5,4х3,9/2,4(5,4+3,9)=21,06/22,32=0,94
Кабинет №3
i=ab/h(a+b)= 2,8х5,5/2,4(2,8+5,5)=15,4/19,92=0,77
Кабинет №4
i=ab/h(a+b)= 6х4,7/2,4(6+4,7)=28,2/25,68=1,1
Кабинет №5
i=ab/h(a+b)= 5,5х4,8/2,4(5,5+4,8)=26,4/24,72=1,07
Кабинет №6
i=ab/h(a+b)= 5,5х4,8/2,4(5,5+4,8)=26,4/24,72=1,07
Склад
i=ab/h(a+b)= 5,5х12,1/6,2(5,5+12,1)=66,55/109,12=0,61
Гараж
i=ab/h(a+b)= 24х12,1/6,2(24+12,1)=290,4/223,82=1,3
Ремонтный бокс
i=ab/h(a+b)= 5,5х16,5/6,2(5,5+16,5)=90,75/136,4=0,67
3) В соответствии с рассчитанным индексом помещения, выбираем коэффициент использования светового потока. Коэффициенты отражения потолка и стен выбираем для комнат и кабинетов- высокими 70(белый потолок) и 50%(стены оклеены светлыми обоями) соответственно, для склада, гаража и ремонтного бокса-10%, получаем коэффициент использования светового потока для светильника из первой (светильники для люминесцентных ламп общего назначения): η=47% или 0,47 в долях, и четвертой групп η=35% или 0,35 в долях.
4) Коэффициент запаса с нормальными условиями среды = 1,4, помещения малого количество пыли= 1,5
5) Выбираем люминесцентные лампы для кабинетов и комнат мощностью 30Вт со световым потоком 1650 лм , и для ремонтного бокса и гаража 80 Вт со световым потоком 4250 лм .
Принимаем z= 1,1 для люминесцентных ламп.
Число светильников
(4)
где Еmin - минимальная нормированная освещенность, лк; k - коэффициент запаса (для ламп накаливания k=1,15, для люминесцентных и ламп ДРЛ, ДРИ И ДНаТ k=1,3); S - освещаемая площадь, м2; Z - коэффициент минимальной освещенности (коэффициент неравномерности освещения)(при расчете освещения от светильников с лампами накаливания, ДРЛ, ДРИ, и ДНаТ Z = 1,15, слюминесцентными лампами Z = 1,1); N - число светильников; n - число ламп в светильнике; h - коэффициент использования светового потока в долях единицы.
Для комнат и кабинет
Комната №1
N=300*1,4*5,4*5,9*1,1/1650*4*0,47=14719,32/3102=5
Комната №2
N=300*1,4*6*4,7*1,1/1650*4*0,47=13028,4/3102=4
Кабинет №1
N=300*1,4*2,6*5,4*1,1/1650*4*0,47=13250,952/3102=4
Кабинет №2
N=300*1,4*5,4*3,9*1,1/1650*4*0,47=9729,72/3102=3
Кабинет №3
N=300*1,4*2,8*5,5*1,1/1650*4*0,47=7114,8/3102=2
Кабинет №4
N=300*1,4*6*4,7*1,1/1650*4*0,47=13028,4/3102=4
Кабинет №5
N=300*1,4*5,5*4,8*1,1/1650*4*0,47=12196,8/3102=4
Кабинет №6
N=300*1,4*5,5*4,8*1,1/1650*4*0,47=12196,8/3102=4
Для склада, ремонтного бокса и гаража
Склад
N=300*1,5*5,5*12,1*1,1/4250*4*0,35=32942,25/5950=6
Гараж
N=300*1,5*24*11,3*1,1/4250*6*0,35=134244/8925=15
Ремонтный бокс
N=300*1,5*5,5*16,5*1,1/4250*4*0,35=44921,25/5950=6
Суммарная мощность всех ламп, установленных в помещении составит: Руст=NхP
Проведем расчет для остальных помещений. Результаты сводим в таблицу.
Таблица 4. Светотехнический расчет.
Наименование |
|
Енорм, |
|
|
|
Р |
Ф |
|
|
Руст, |
|
S, м2 |
i |
Кзan |
η, % |
лампы, |
лампы, |
z |
N |
||
помещения |
|
лк |
|
|
|
Вт |
||||
|
|
|
|
|
|
Вт |
лм |
|
|
|
Комната1 |
5,4х5,9 |
300 |
1,17 |
1,4 |
47 |
30 |
1650 |
1,1 |
5 |
150 |
Комната 2 |
6х4,7 |
300 |
1,1 |
1,4 |
47 |
30 |
1650 |
1,1 |
4 |
120 |
Кабинет №1 |
2,6х5,4 |
300 |
0,73 |
1,4 |
47 |
30 |
1650 |
1,1 |
4 |
120 |
Кабинет №2 |
5,4х3,9 |
300 |
0,94 |
1,4 |
47 |
30 |
1650 |
1,1 |
3 |
90 |
Кабинет №3 |
2,8х5,5 |
300 |
0,77 |
1,4 |
47 |
30 |
1650 |
1,1 |
2 |
60 |
Кабинет №4 |
6х4,7 |
300 |
1,1 |
1,4 |
47 |
30 |
1650 |
1,1 |
4 |
120 |
Кабинет №5 |
5,5х4,8 |
300 |
1,07 |
1,4 |
47 |
30 |
1650 |
1,1 |
4 |
120 |
Кабинет №6 |
5,5х4,8 |
300 |
1,07 |
1,4 |
47 |
30 |
1650 |
1,1 |
4 |
120 |
Склад |
5,5х12,1 |
300 |
0,61 |
1,4 |
35 |
80 |
4250 |
1,1 |
6 |
480 |
Гараж |
24х11,3 |
300 |
1,3 |
1,4 |
35 |
80 |
4250 |
1,1 |
15 |
1200 |
Ремонтный бокс |
5,5х16,5 |
300 |
0,67 |
1,4 |
35 |
80 |
4250 |
1,1 |
6 |
480 |
3060 |
||||||||||